焊接中级培训资料MicrosoftWord文档6.doc

焊接（中级）培训资料一、焊接的定义及分类1、 焊接定义：通过加热或加压，或两者并用，用或不用填充材料，使两金属达到原子间结合的一种加工方法。2、 焊接分类：按焊接方法分为熔化焊、压力焊、钎焊三大类。熔化焊：这一类焊接的特点是利用局部加热的方法，将焊件的接合处加热到熔化状态，互相融合，冷凝后彼此结合在一起。常见的电弧焊、气焊就属于这一类。压力焊：这一类焊接方法的共同特点是，在焊接时不论对焊件加热与否都施加一定的压力，使两个接合面紧密接触，促进原子间的结合作用，以获得两个焊件间的牢固连接。电阻焊、摩擦焊就属于这一类。钎焊：这一类焊接的特点是采用比母材熔点低的材料做钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点但低于母材熔化的温度（使母材仍保持为固态），利用液态钎料的润湿作用填充间隙，与母材相互扩散实现与被焊工件连接的一种方法。常见的焊接方法分类如下表所示：焊接熔焊压焊气焊电弧焊电渣焊等离子弧焊电子束焊激光焊电阻焊摩擦焊高频焊真空扩散焊爆炸焊超声波焊冷压焊手工电弧焊埋弧焊氩弧焊二氧化碳气体保护焊对焊点焊缝焊凸焊3、常见熔化焊有气焊、手工电弧焊、埋弧焊、二氧化碳气体保护焊、氩弧焊；常见压力焊有电阻焊、摩擦焊。二、电弧焊的基础知识1、电弧的产生焊接电弧是由焊接电源供给的，具有一定电压的两电极间或电极与母材间，在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。它是电弧焊的热源。2、电弧的实质、电弧与电压的关系、影响电弧稳定的主要因素a) 电弧的实质：局部气体的导电现象。电弧由阳极区、阴极区和弧柱区组成。b) 电弧与电压的关系：电弧的长短与电压有密切关系，电弧越长，电压越高，在焊接过程中，一般使电弧长度约为焊条直径的（0.51）倍，此时电压约为16V25V。c) 影响电弧稳定的主要因素：除了操作因素外，影响电弧稳定的主要因素大致可分为以下几种：电源影响、焊条药皮影响、焊区清洁度和气流影响、磁偏吹的影响。3、电弧静特性 在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压变化的关系称为电弧静特性，一般也称伏安特性。其弧长不同，静特性曲线的位置也不同。4、焊接电源的外特性 在规定范围内，弧焊电源稳态输出电流和输出电压的关系称为焊接电源外特性。电源外特性有三种形式：即下降特性（陡降、缓降）、平特性和上升特性。5、电弧动特性 对于一定弧长的电弧，当电弧电流发生连续地快速变化时，电弧电压与焊接电流瞬时值之间的关系称为电弧动特性。6、焊接极性 电弧焊时，直流弧焊机正极部分放出的热量较负极部分高，所以，如果焊件需要的热量高，就选用正接法，反之，就选用反接法。所谓直流正接法，是将焊件接电源正极，电极（焊条、焊丝等）接电源负极的接线法；反接法是将焊件接电源负极，电极（焊条、焊丝等）接电源正极的接法。当然，对交流电而言，没有正、反接之说。三、焊条基础知识1、焊条的分类焊条是由焊芯和药皮组成的。在手工电弧焊过程中，焊条一方面起传导电流和引燃电弧的作用；另一方面又作为填充金属，与熔化的母材形成焊缝。焊条按用途可以分为以下几类：碳钢焊条、低合金钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条、不锈钢焊条（如：A102焊条）、堆焊焊条（如D212焊条）、低温钢焊条、铸铁焊条（如Z308焊条）、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条、特殊用途焊条等。2、碳钢焊条型号表示法E 焊条药皮类型及采用的焊接电流种类 0、1：全位置 适用的焊接位置 2：平焊、平角焊 4：向下立焊 熔敷金属抗拉强度的最小值，单位为MPa 表示焊条3、焊条的选用原则选用焊条是焊接准备工作中很重要的一个环节。选用焊条时应遵循以下基本原则：1）焊缝金属的使用性能要求 对于钢结构焊件，在同种钢焊接时，按与钢材抗拉强度等强的原则选用焊条；异种钢焊接时，按强度较低一侧的钢材选用；不锈钢焊接时，要保证焊缝成分与母材成分相适应，进而保证焊接接头的特殊性能；对于承受动载荷的焊缝，则要选用熔敷金属具有较高冲击韧度的焊条；对于承受静载荷的焊缝，只要选用抗接强度与母材相当的焊条就可以了。2）焊件的形状、刚度和焊接位置等因素选用焊条 结构复杂、刚度大的焊件，由于焊缝金属收缩时，产生的应力大，则应选用塑性较好的焊条，在选用时不仅要考虑力学性能，还要考虑焊接接头形状的影响，因为，当焊接对接焊缝时，强度和塑性适中的话，焊接角焊缝时，强度就会偏高而塑性就会降低；对于焊接部位难于清理干净的部件，选用氧化性强的，对铁锈、油污等不敏感的酸性焊条，更能保证焊缝的质量。3）焊缝金属的抗裂性 焊件刚度大，母材中碳、硫、磷含量偏高或外界温度偏低时，焊件易出现裂纹，焊接时最好采用抗裂性能较好的碱性焊条。4）操作工艺性 焊接过程中，电弧应当稳定，飞溅少，焊缝成形美观，脱渣容易，而且适用于全位置焊接。为此，尽量选用酸性焊条，但是应首先保证焊缝的使用性能和抗裂性的要求。5）设备和施工条件 在没在直流电焊机的情况下，不能选用没有特殊加稳弧剂的低氢型焊条；当焊件不能翻转必须进行全位置焊接时，则应选用能适应各种条件下空间位置焊接的焊条；在密闭的容器内进行焊接时，除考虑加强通风外，还要尽可能地避免使用低氢型焊条，因为这种焊条在焊接过程中会产生大量的有害气体和粉末。6）经济合理性 要同样能保证焊缝性能的条件下，应当选用成体较低的焊条。如钛铁矿型的焊条成本比钛钙型焊条低得多，在保证使用性能的条件下，当然应选用钛铁矿型焊条。四、电阻点焊基础知识1、 电阻焊的物理本质：电阻焊是靠强电流通过两个被焊工件的接触处产生的电阻热及大量的塑性变形能并在压力下形成接头的焊接方法。2、 熔核：在焊件贴合面上熔化金属凝固后形成的金属核。熔核大小以熔核直径来度量，即垂直于焊点中心的横截面上熔核的宽度。当焊件厚度增加时，熔核直径也应相应增加。3、 压痕：由于通电加压，在焊件表面上所产生的与电极端部形状相似的凹痕。焊件表面至凹痕底部的距离，叫压痕深度。4、 电阻点焊质量要求：1）一个好的焊点，在外观上要求压痕深度浅、平滑呈均匀过渡，无明显凸肩或局部挤压的表面皱起。2）不允许外表有环状或经向裂纹，表面不得有熔化或粘附的铜合金。3）从内部看，熔核形成应规则、均匀，熔核直径应满足结构和强度的要求，核心内部无贯穿性或超越规定值的裂纹，核心周围无严重过热组织及不允许的缺陷。5、 电极头端面尺寸：尺寸增大，接触面增大，电流密度减小，散热效果增强，熔核尺寸减小，焊点强度降低。6、 电极压力的选择：。1）电极压力：电阻点焊时通过电极施加在焊件上的压力。2）选择原则：随着电极压力的增大，接触电阻和电流密度减少，导致发亮、加热不足，焊点的熔核直径减小，焊点强度下降，当电极压力相当大时，甚至不能形成焊点熔核。因此，在一定焊接电流和通电时间下，应有一个适当的电极压力值，才能保证焊点质量。3）应根据焊件的材质和焊接参数来选定电极压力。材料的高温强度越高，所需的电极压力越大，焊接规范越硬，电极压力越大。焊接电流和通电时间的选择：1）硬规范：在较短时间内通以较大的焊接电流。2）软规范：在较长时间内通以较小的焊接电流。3）选择原则：采用硬规范具有生产率高、焊点压痕深度浅、电极寿命长、焊件变形小以及能焊接导电性和导热性好的金属等优点。缺点是对通点时间必须精确控制，否则时间的微小变化都有可能引起加热不足或过烧等缺7、 陷，其次，网络电压的瞬时变化对硬规范影响较大。在一般情况下，适用于铝合金、奥氏体不锈钢、低碳钢不等厚度的焊接。采用软规范具有加热平稳、焊接质量对规范参数波动的敏感性低、焊点强度稳定、温度场分布平缓、塑性区宽、在压力的作用下易变形，可减少熔核内喷溅、缩孔和裂纹倾向等优点。缺点是易造成焊点压痕深、接头变形大、表面质量差；电极磨损快、生产效率低、能耗大。适用于低合金钢、可淬硬钢、耐热合金及钛合金的焊接。8、 焊接电流与电极压力的匹配：以不产生喷溅为征。当规范选在临界喷溅时，可获得最大熔核和最高拉伸载荷，同时，由于降低焊机的机械功率，提高了经济效率。9、 电阻焊的优、缺点是：接头质量高、辅助工序少、无需填加焊材及文明生产等特点。但其接头质量的无损检测较困难、设备复杂、维修困难和一次性投资大。五、常用碳钢的分类及其焊接1、碳钢的分类：1）碳素钢按含碳量的多少可分为：低碳钢（C0.25%）、中碳钢（C=0.25%0.6%）、高碳钢（C0.6%）三类。C表示碳的质量分数。2）按照钢中有害元素硫和磷的含量，可将碳素钢分为：普通碳素钢（硫含量S0.055%，磷含量P0.045%）、优质碳素钢（硫含量S0.045%，磷含量P0.04%）、高级优质碳素钢含硫、磷及夹杂物最少（硫、磷质量分数均0.035%）。2、焊接性的概念：材料在限定的施工条件下焊接成规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力，叫焊接性。焊接性受材料、焊接方法、构件类型及使用要求四个因素的影响。随着含碳量的增加，碳钢的焊接性逐渐变差。、低碳钢的焊接工艺1) 对有烘干要求的焊条，焊前要按规定进行烘干。为防止产生气孔、裂纹等缺陷，焊前要清除待焊处的油、污、锈、垢。2) 避免采用深而窄的坡口形式，以免出现夹渣、未焊透等缺陷。3) 控制热影响区的温度，不能太高，其在高温停留的时间不能太长，阴止造成晶粒粗大。4) 尽量采用短弧施焊。短弧通常是指电弧长度为焊芯直径的0.51倍。5) 多层焊时，每层焊缝金属的厚度不应大于5mm，最后一层盖面焊缝要连续焊完。6) 应针对不同的焊接位置采用不同的焊接电流。、中碳钢的焊接工艺1) 选用直径较小的焊条，通常为3.24mm。2) 焊接坡口尽量开成U型，以减少母材的熔入量。3) 焊后尽可能缓冷。4) 焊接过程中，宜采用锤击焊缝的方法减少焊接残余应力。5) 采用局部预热，坡口两侧加热范围为150200mm。6) 焊接过程中，宜采取逐步退焊和短段多层焊法。7) 采用直流反接电源。8) 在焊条直径相同时，焊接电流比焊接低碳钢时小10%15%。、高碳钢的焊接1) 仔细清除焊件待焊处油、污、垢。2) 采用小电流施焊，焊缝的熔深要浅。3) 焊接过程中要采用引弧板和引出板。4) 为防止产生裂纹，可采用隔离焊缝焊法。即先在焊接坡口上用低碳钢焊条堆焊一层，然后再在堆焊层上进行焊接。5）减少焊接应力，在焊接过程中，可采用锤击焊缝金属的方法减少焊件的残余应力。3、碳当量概念：把钢中合金元素（包括碳）的含量按其作用换算成碳的相当含量，叫碳当量。它是衡量钢材焊接性的一种参考指标。钢中的元素除C外，主要是锰（Mn）和硅（Si），其作用不及C强烈。低合金结构钢碳当量的计算公式目前以国际焊接学会（IIW）所推荐的CE和日本的国家标准（JIS）所规定的Ceq应用最为广泛。CE（IIW）=C+Mn/6+(Cu+Ni)/6+(Cr+Mo+V)/5 (国际焊接学会推荐)Ceq(JIS)=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 (日本国标规定)CE 主要适用于低碳调质钢和低合金结构钢。随着CE值的增加，钢材的焊接性变差，当CE值大于0.40.6时，冷裂纹的敏感性将增大，焊接时需要采取预热、后热等一系列工艺措施。CE、Ceq均适用于含碳量偏高（C0.18）的低合金高强度钢。六、低合金结构钢的焊接性及其主要焊接工艺1、低合金结构钢的焊接性主要取决于钢中合金元素的含量，及钢种强度级别。强度级别较低的，如300-400Mpa级，由于钢中合金元素含量较少，其焊接性良好，接近于低碳钢。随着钢中合金元素的增加，强度级别提高，钢的焊接性逐渐变差。主要表现在：热影响区淬硬倾向增大、冷裂纹（延迟裂纹）增加、热裂纹增加、粗晶区脆化。2、主要工艺措施1）预热 是防止产生裂纹的主要措施，且有助于改善接头性能。但会恶化劳动条件，使生产工艺复杂化，过高的预热温度会降低接头韧性。2）焊接热输入的选择 含C低的热轧钢，由于冷裂及淬硬、脆化等倾向，焊接热输入可以对焊接热输入无严格限制；含碳量偏高的钢种，为降低淬硬倾向，焊接热输入可以选择稍大一点；对于含V、Ni、Ti的钢种，为降低热影响区粗晶脆化所造成的不利影响，应选择较小的焊接热输入。3）后热及焊后热处理 目的是使接头中的氢逸出，防止产生延迟裂纹。3、Q345(16Mn)钢的焊接工艺1）Q345(16Mn)钢属于碳素钢，碳当量CE为0.345-0.491，所以焊接性良好。淬硬倾向比低碳钢稍大，所以在低温或大刚度、大厚度结构上焊接时，需采取适当的预热措施。焊件厚度/mm预热温度/1616-2425-4040不低于-10时不预热，-10以下预热100150不低于-5时不预热，-5以下预热100150不低于0时不预热，0以下预热100150均预热100150 表2焊接Q345（16Mn）钢的预热温度2）Q345（16Mn）钢几乎可用任何方法进行焊接，焊条电弧焊应选用E50型焊条。埋弧焊选用H08MnA焊丝配合HJ431（对接I型坡口）或H10Mn2A配合HJ431；厚板深坡口应选用H08MnA配合HJ431七、奥氏体不锈钢的焊接。 当钢中Cr的质量分数为18-25%、Ni的质量分数为8-20%时，便有稳定奥氏体组织产生，这种钢具有良好的耐腐蚀性能，称为奥氏不锈钢。奥氏体不锈钢无磁性，经淬火也不硬化，并且塑性和焊接性良好，是不锈钢中广泛应用的一种钢。1、 奥氏不锈钢的焊接性：如1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni11Ti、0Cr18Ni11Tb等具有良好的焊接性，常用的焊接方法都能焊接。C02焊由于强烈的氧化性，会使不锈钢中的合金元素大量烧损，因而没有得到推广使用。2、 奥氏体不锈钢的焊接方法：常用的有焊条电弧焊、埋弧焊和氩弧焊（包括富氩混合气体保护焊）。3、 奥氏体不锈钢的焊条电弧焊的工艺特点1） 焊条有酸性钛钙型（如A102）和碱性低氢钠型（A107）两大类，低氢钠型抗裂性较高，但焊缝外表成形不如钛钙型焊条，抗腐蚀性也较差。钛钙型具有良好的工艺性能，可交直流两用，生产中应用普遍。2） 奥氏体不锈钢热导率小、线胀系数大，焊后易产生较大变形，所以宜快速焊。3） 奥氏体不锈钢的电阻率大，焊接过程中焊条药皮易发红，所以焊接电流应比普通低合金焊条小10-20%，同时焊条长度也缩短。4） 坡口面及焊件表面的清理应采用不锈钢丝刷或铜丝刷，锤击焊缝时宜用铜锤或包铜的锤，禁止用铁锤锤击。与焊件连接的焊接地线卡头，应采用不锈钢制作。5） 焊前应在坡口面两侧各涂一道100mm宽的石灰浆保护层，焊后将烘干的石灰和溅落物扫除干净。否则会引起点腐蚀，影响不锈钢表面的耐腐蚀性。6） 禁止在焊件表面随意引弧、熄弧或任意焊接临时支架、卡吊兰环等，必要时可加引弧板。7） 接触腐蚀介质的焊缝应尽可能最后焊接，避免焊缝的重复加热，有利于提高与腐蚀介质接触焊缝的耐蚀性。8） 增加焊接过程中的冷却速度是提高奥氏体不锈钢焊件抗蚀性的重要工艺措施。焊接时应采用小电流、窄焊道、快速焊，施焊过程中不宜作横向摆动，严格控制较低的道间温度。9） 即使选用酸性焊条，最好也选用直流反接电源，因为此时焊件是负极，温度低、受热少。10） 由奥氏体不锈钢制造的压力容器，焊缝表面不得有咬边，因为在咬边处会引起应力集中，导致应力腐蚀断裂。11） 奥氏体不锈钢压力容器用水进行液压试验时，水中氯离子对容器有腐蚀作用，所以应严格控制水中氯离子含量不超标。如工厂水质达不到要求时，水压试验结束后应立即将水排除干净。12） 奥氏体不锈钢压力容器的生产场地应与其它容器分开，地面应铺设胶皮，防止材料表面碰伤，并且应有专用设备，如卷板机等要单独使用。 4、奥氏体不锈钢熔化极氩弧焊的工艺特点 1）奥氏体不锈钢采用熔化极氩弧焊时，若使用纯氩气，会引起一系列困难：a)液体金属的粘度及表面张力较大，易产生气孔，焊缝两侧易产生咬边；b)电弧阴极斑点不稳定，会产生阴极漂移现象，焊缝成形很差。 2）保护气体宜采用氧化性混合气体，即在纯Ar中加少量O2或CO2气体：a)厚板推荐射流过渡焊接，保护气体成分为Ar98+O2 2，适用于平焊和横焊；b)薄板推荐短路过渡焊接，保护气体成分为Ar97.5+CO2 2.5，适用于全位置焊接。八、焊接应力与变形焊接过程是对焊件的局部进行高温加热使其达到熔化状态，随后快速冷结晶而形成焊缝，因此在焊接构件中就产生了焊后残余变形应力及金属组织变化。焊接应力与变形直接影响焊接结构的制造质量及使用性能，例如：焊件尺寸精度、强度、刚度、稳定性以及耐腐蚀性能等。焊接应力与变形过大时，不仅给产品制造工艺增加困难，而且会导致产品报废造成巨大的经济损失。、焊接应力1、内应力及焊接应力在没有外力的作用下，平衡于物体内部的力，称为内应力。常见的内应力有以下几种：（1） 热应力 又称为温度应力。是由于不均匀加热及冷却过程中所产生的应力，它与加热温度及加热的不均匀程度、焊件的刚度以及热物理性能有关。（2） 相变应力 金属发生相变时，由于体积发生变化而引起的应。（3） 装配应力 在装配或安装过程中产生的内应力。（4） 残余应力 当构件上承受局部载荷或经受不均匀加热时，都会在局部地区产生塑性应变。当局部外载撤去以后或热源离去，构件温度恢复到原始的均匀状态时，由于在构件内部发生了不能恢复的塑性变形，因而产生了相应的内应力，即为残余应力。（5） 瞬时应力 焊接过程中焊件的热应力随时间而变化应力。此外，在焊接结构中由于自身或外加拘束作用而引起的拘束应力；以及在焊接接头中扩散氢在显微缺口处聚集而形成的氢致局部应力都称为焊接应力。按照焊接应力在空间的方向可分为单向、双向、三向应力。薄板对接时，可以认为是双向应力。大厚度焊件的焊缝、三个方向焊缝的交叉处以及存在裂纹、夹渣等缺陷处通常出现三向应力。三向应力使材料的塑性降低、易导致脆性断裂，是一种最危险的应力状态。2、焊接残余应力的调节在焊缝设计及焊接工艺方面采取相应的措施可以调节内应力、降低残余应力的峰值。采用这些措施可以使内应力分布更为合理，避免在大面积内产生较大的拉应力，因此，有利于消除焊缝裂纹等缺陷。（1） 在焊缝的设计方面应量减少焊缝的数量及尺寸，采用填充金属量少的坡口形式。（2） 焊缝的分布应避免过分集中，焊缝之间应保持足够的距离，尽量避免三轴交叉焊缝。并且不把焊缝布置在工作应力最严重的区域。（3） 采用刚度小的接头形式，使焊缝能自由收缩。在残余应力的区域内，应当避免几何不连续性，避免应；力集中。（4） 采用合理的焊接顺序及方向 先焊收缩量大的焊缝，使焊缝能自由收缩。 先焊工作时受力较大的焊缝，使内应力合理分布。 拼板时应先焊错开的短焊缝，再焊直通的长焊缝，使焊缝有较大的横向收缩余量。 焊接平面上的焊缝时，应使焊缝的收缩比较自由，尤其是横向收缩更应保证自由。对接焊缝的焊接方向，应当指向自由端。（5） 降低接头的刚度：焊接封闭刚度较大的焊缝时，可以采用反变形法来降低接头的刚度，以减小焊接残余应力。（6） 锤击焊缝：焊后使用带有小圆弧面的手锤或风枪锤击焊缝，使焊缝得到延展，从而降低应力。外向锤击应保持均匀、适度、避免因锤击过分而产生裂纹。（7） 局部加热造成反变形：在结构的适当部位加热，使它产生与焊缝收缩方向相反的伸长变形。在冷却时，加热区的收缩与焊缝的收缩方向相同，由于焊缝的收缩比较自由，从而减小了内应力。3、焊后消除内应力的方法（1）整体高温回火（2）局部高温回火（3）机械拉伸法：焊后以对焊接构件加载，使具有较高拉伸残余应力的区域产生拉伸塑性变形，卸载后可使焊接残余应力降低。加载应力越高，焊接过程中形成的压缩塑性变形就被抵消得越多，内应力也就消除得越彻底。（4） 温差拉抻法：在焊缝的两侧用可移动的火焰进行加热并跟踪水冷，因此造就了两侧高，而焊缝区低的温度场。两侧的金属因受热膨胀对温度较低的焊缝区进拉伸，并且产生拉伸塑性变形，抵消了部分焊接过程中产生的压缩塑性变形。（5） 振动法：利用振动产生的交变应力来消除部分残余应力。、焊接变形1、焊接变形的种类（1）纵向收缩变形 构件焊后在焊缝方向发生的收缩。（2）横向收缩变形 构件焊后在垂直于焊缝方向的收缩。（3）角变形 焊接以后，构件的平面围绕焊缝发生的角位移。（4）错边变形 焊接过程中，由于两块板材的热膨胀不一致所引起的长度方向或厚度方向上的错边。（5）波浪变形 薄板焊件焊后最容易发生这种失稳变形，形状呈波浪状。（6）挠曲变形 构件焊后所发生的挠曲。可以由横向或纵向变形所引起。（7）螺旋形变形 焊后在结构上出现的扭曲。2、焊接变形的控制与矫正（1）改进焊缝设计尽量减少焊缝数量，在设计焊接结构时应当避免不必要的焊缝。尽量选用型钢、冲压件代替焊接件，以减少筋板数量来减少焊接和矫正变形的工作量。合理选取焊缝形状及尺寸 对于板厚较大以对接接头应选取X型坡口代替V型坡口，以减少熔敷金属总量以减少焊接变形。对于不需要进行强度计算的T形接头，应尽可能选取工艺上合理的最小焊角尺寸。采用断续焊缝比连续焊缝更能减少变形。当按设计计算确定T形接头角焊缝时，应采用连续焊缝，不应采用与之等强度的断续焊缝。并应采用双面连续焊缝代替等强度的单面连续焊缝，以减少焊角尺寸。对于受力较大的T形焊缝和十字接头，在保证相同强度的条件下，应采用开坡口有角焊缝。这样比一般角焊缝可大大减少焊缝金属、减少焊接变形。合理设计结构形式及焊缝位置 设计结构时应考虑焊接工作量最小以及部件总装时的焊接变形量最小。对于薄板结构，应选合适的板厚，减少骨架间距及焊角尺寸，以提高结构的稳定性、减少波浪变形。此外，还应尽量避免设计曲线形结构，因为使用平面结构可使固定状态下的焊接装备比较简单，易于控制焊接变形。由于焊缝的横向收缩比纵向收缩显著，因此尽量将焊缝布置在平行于要求焊接变形量最小的方向。焊缝的位置应尽量靠近截面中心轴，并且尽量对称于该中心轴，以减少结构的弯曲变形。（2）采取工艺措施反变形 焊前将焊件装配成具有与焊接变形相反方向的预先反变形。反变形的大小应与能抵消焊后的变形为准。这种预制的反变形可以是弹性的、塑性的或弹塑性的。刚性固定 将构件加以固定来限制焊接变形。对于刚度小的结构，可以采用胎卡或临时支承等措施，增加该结构在焊接时的刚度，以减小焊接变形量。结构的刚度越大，利用刚性固定法控制弯曲变形的效果较差，而对角变形及波浪变形较为有效。通常这种方法虽然可以减少焊接变形，但同时却又增加了焊接应力。选取合理的焊接方法和焊接参数 选取能量密度比较高的焊接方法，可以减小焊接变形。焊接热输入较小时可以减小焊接变形，但生产效率较低。采用跳焊、逐步退焊等措施可以控制及调节焊接温度场，减小焊接变形量。选取不同的焊接参数也可控制和调节弯曲变形。选取合理的装配焊接顺序 构件在装配过程中，截面的重心位置在不断地变化，因此影响焊接变形量。所以这样的构件，采用不同的装配焊接顺序，就有不同的变形量。通常情况下，分布在截面中心线两侧的焊缝，先焊的一侧焊缝所产生的弯曲变形比后焊一侧所产生的变形要大。所以，确定焊接顺序的原则是：焊缝少的一侧先焊。对于截面形状、焊缝布置均对称的构件，应当采用对称焊接的施工。预拉伸法 采用机械有预拉伸、加热的预拉伸、或者是机械的与加热的两种方法同时使用的预拉伸，可以使薄板预先得到拉伸与伸长。这时在张紧的薄板上装配焊接骨架，可以很好地防止波浪变形。（3）焊接变形的矫正 机械矫正法 采用手工锤击、压力机等机械方法使构件的材料产生新的塑性变形，这就使原来缩短的部分得到延伸，从而矫正了变形。对于薄板拼焊件的矫正，常用多辊平板机；对于焊缝比较规则的薄壳结构，常采用窄轮辗压焊缝及两侧使之延伸来消除变形。火焰矫正法 火焰加热所产生的局部压缩塑性变形，使较长的金属材料在冷却后缩短来消除变形。使用时应控制加热的温度及位置。对于低碳钢和普通低合金钢，常采用60008000C的加热温度。由于这种方法需要对构件再次加热至高温，所以对合金钢等材料应当慎用。1. 火焰加热矫正有以下三种方法：a) 点状加热法 多用于薄板结构，加热点之间的间隔约为6090mm，加热点的直径约15mm。加热的温度为60008000C，即用水正面跟踪冷却。但必须注意不能将加热点的温度加热到Fe-C合金图中的A1相变点以上，否则会影响材料的韧性；此法通常适用于两加强筋之间板面的凹凸较正。b) 线状加热：一般用于矫正因对接焊缝或角焊缝所引起的角变形，所以这种方法在板厚方向均匀加热后水跟踪冷却；适用于梁、柱腹板变形的较正。c) 三角形加热法：这种方法多用于较正弯曲变形，一般在板厚方向都要均匀加热，而且有外力配合效果更大一些。适用于顶梁旁弯变形的较1. 利用火焰加热矫正方法的注意事项a) 加热前应认真分析情况，制定矫正工作方案，确定加热位置与矫正步骤。b) 认真了解矫正结构的材料性质。焊接性能好的材料，火焰矫正后材料的性能变化也小。对于经过热处理的高强度钢，加热温度不应超过其回火温度。c) 当采用水冷配合火焰矫正时，应在钢材冷到失去红态时再浇水。d) 矫正薄板变形若需锤击时，最好采用木锤。加热用的火焰一般都用中性焰。